1、如图所示,甲、乙是两个完全相同的闭合导线线框,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,只是a区域到地面的高度比b高一些。甲、乙线框分别从磁场区域的正上方距地面相同高度处同时由静止释放,穿过磁场后落到地面。下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直。以下说法正确的是( )
A.甲乙两框同时落地
B.乙框比甲框先落地
C.落地时甲乙两框速度相同
D.穿过磁场的过程中甲线框中通过的电荷量小于乙线框
2、在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图.则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两粒子所带电荷种类不同
B.若甲、乙两粒子的动量大小相等,则甲粒子所带电荷量较大
C.若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大
D.该磁场方向一定是垂直纸面向里
3、2021年7月,我国将发射全球首颗搭载主动激光雷达二氧化碳探测的大气环境监测卫星。在航天领域中,悬绳卫星是一种新兴技术,它要求两颗卫星在不同轨道上同向运行,且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上、如图所示,卫星乙的轨道半径为r,甲、乙两颗卫星的质量均为m,悬绳的长度为r,其重力不计,地球质量为M,引力常量为G,则两颗卫星间悬绳的张力为( )
A.
B.
C.
D.
4、如图所示,一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光,∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角,下列说法中正确的是( )
A.a种色光为紫光
B.在三棱镜中a光的传播速度最大
C.在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验,c光相邻亮条纹间距一定最大
D.若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时,屏上最终只有a光
5、在距离不太远的情况下,亲子电动车(如图)是很多家长接送小学生的选择,亲子电动车一般限制时速不能超过25公里/小时,图为某电动车起步时的速度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.0~5s内电动车的位移为15m
B.t=5s时电动车的加速度为1.2m/s2
C.0~5s内电动车的平均速度大于3m/s
D.在起步过程中电动车的功率是一定的
6、蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘,而传统DVD光盘是利用红色激光来读取和写入数据。对于光存储产品来说,蓝光光盘比传统DVD光盘的存储容量大很多。如图所示为一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中,并分成a、b两束,则下列说法正确的是( )
A.用a光可在光盘上记录更多的数据信息
B.b光在水中传播的速度较a光大
C.使用同种装置,用a光做双缝干涉实验得到的条纹间距比用b光得到的条纹间距宽
D.增大水中复色光的入射角,则a光先发生全反射
7、福岛第一核电站的核污水含铯、锶、氚等多种放射性物质,一旦排海将对太平洋造成长时间的污染。氚()有放射性,会发生β衰变并释放能量,其半衰期为12.43年,衰变方程为
,以下说法正确的是( )
A.的中子数为3
B.衰变前的质量与衰变后和
的总质量相等
C.自然界现存在的将在24.86年后衰变完毕
D.在不同化合物中的半衰期相同
8、如图所示的正四棱锥,底面为正方形
,其中
,a、b两点分别固定两个等量的异种点电荷,现将一带电荷量为
的正试探电荷从O点移到c点,此过程中电场力做功为
。选无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是( )
A.a点固定的是负电荷
B.O点的电场强度方向平行于
C.c点的电势为
D.将电子由O点移动到d,电势能增加
9、有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,其运行周期T是地球近地卫星周期的倍,卫星轨道平面与地球赤道平面重合,卫星上装有太阳能收集板可以把光能转化为电能,提供卫星工作所必须的能量,已知sin37°=0.6,sin53°=0.8,近似认为太阳光是垂直地轴的平行光,卫星运转一周接收太阳能的时间为t,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
10、一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形图如图所示,波源的振动周期T=1s, P、Q为介质中的两质点。下列说法正确的是( )
A.该简谐波的波速大小为2 m/s
B.t=0时刻,P、Q的速度相同
C.t=0.125s时,P到达波峰位置
D.t=0.5s时, P点在t=0时刻的运动状态传到Q点
11、如图所示,两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上,其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱,以下说法正确的是( )
A.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①长度不变
B.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①变短
C.若周围环境温度升高,则空气柱①长度不变
D.若周围环境温度升高,则空气柱①长度变大
12、如图所示,坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直纸面向里、向外的匀强磁场,磁感应强度的大小均为1.0T,两块区域曲线边界的曲线方程为
(
)。现有一单匝矩形导线框
在拉力
的作用下,从图示位置开始沿x轴正方向以
的速度做匀速直线运动,已知导线框长为
、宽为
,总电阻值为
,开始时
边与
轴重合。则导线框穿过两块区域的整个过程拉力
做的功为( )
A.0.25J
B.0.375J
C.0.5J
D.0.75J
13、我们可以用“F=-F'”表示某一物理规律,该规律是( )
A.牛顿第一定律
B.牛顿第二定律
C.牛顿第三定律
D.万有引力定律
14、如图所示,用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖,在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是( )
A.玻璃对b光的折射率大
B.c光子比b光子的能量大
C.此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D.减小a光的入射角度,各种色光会在光屏上依次消失,最先消失的是b光
15、如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,则
A.杆对A环的支持力变大
B.B环对杆的摩擦力变小
C.杆对A环的力不变
D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大
16、如图所示,在倾角=37°的斜面底端的正上方 H 处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度v为 ( )
A.
B.
C.
D.
17、如图所示,P、M、N为三个透明平板,M与P的夹角略小于N与P的夹角
,一束平行光垂直P的上表面入射,下列干涉条纹的图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
18、如图甲所示,某汽车大灯距水平地面的高度为81cm,该大灯结构的简化图如图乙所示。现有一束光从焦点处射出,经旋转抛物面反射后,垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度,,半球透镜的折射率为
,tan15°≈0.27,则这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离为( )
A.3m
B.15m
C.30m
D.45m
19、如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上,不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A.饺子一直做匀加速运动
B.传送带的速度越快,饺子的加速度越大
C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中,增加的动能等于因摩擦产生的热量
D.传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能
20、如图所示,光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C,C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B,A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力F,F从0开始逐渐增大,下列说法正确的是( )
A.当F=0.5μmg时,A、B、C均保持静止不动
B.当F=2.5μmg时,A、C不会发生相对滑动
C.当F=3.5μmg时,B、C以相同加速度运动
D.只要力F足够大,A、C一定会发生相对滑动
21、在高倍显微镜下观察布朗运动实验如图甲所示。每隔30s记录一次悬浮微粒的位置。按时间顺序作出位置连线如图乙所示,连线 ____(选填“是”或“不是”)微粒的轨迹。它直接呈现微粒运动是无规则的。间接反映 ____作永不停息的无规则运动。
22、某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2。从抛出到落回起点过程中的平均速度大小为______m/s;物体在第1秒内和第4秒内速度改变量______(选填“大小相等、方向相同”、“大小相等、方向不同”、“大小不等、方向相同”或“大小不等、方向不同”)。
23、带操是一项艺术体操项目。在奥运会上运动员手持带棍,以腕为轴做上下或左右的连续小摆动的动作,使带形成波浪图形(如图甲),某段时间内带的波形可看作一列简谐横波向右传播(如图乙),某一时刻带上质点a、c位于波峰,质点b位于波谷,质点b的速度大小为____________。若该波的频率为2Hz、则波的传播速度为________。
24、一颗人造卫星环绕某行星作匀速圆周运动,经过时间t,卫星运行的路程为s,卫星与行星的中心连线转过的角度是θ弧度(θ<2π)。那么该卫星环绕行星运动的线速度大小v =__________________,该行星的质量M=___________。(万有引力恒量为G)
25、一列简谐横波沿x轴传播,时刻波形如图所示,此时质点P沿y轴负方向运动,且经过
第一次到达平衡位置,则该波的传播方向为沿x轴______(“正”或“负”)方向,传播波速为______
,P点的振动方程为______。
26、如图所示,在气缸右侧封闭一定质量的理想气体,压强与大气压强相同.把气缸和活塞固定,使气缸内气体升高到一定的温度,气体吸收的热量为Q1,在这一过程中,气体经历了________过程,(选填“等温”“等压”或“等容”).如果让活塞可以自由滑动(活塞与气缸间无摩擦、不漏气),也使气缸内气体温度升高相同温度,其吸收的热量为Q2,则Q1________Q2.(选填“大于”“等于”或“小于”)
27、某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路。
(1)已知表头G满偏电流为,表头上标记的内阻值为900Ω。R1、R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成1mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1V;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3V。则根据题给条件,定值电阻的阻值应选R1=___________Ω,R2=___________Ω,R3=___________Ω。
(2)用量程为3V,内阻为2500Ω的标准电压表V对改装表3V挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势E为5V;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50Ω和5kΩ。为了方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为___________Ω的滑动变阻器。
(3)校准时,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近___________(填“M”或“N”)端。
(4)若由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,则表头G内阻的真实值___________(填“大于”或“小于”)900Ω。
28、电动汽车具有零排放、噪声低、低速阶段提速快等优点。随着储电技术的不断提高,电池成本的不断下降,电动汽车逐渐普及。电动机是电动汽车的核心动力部件,其原理可以简化为如图所示的装置:无限长平行光滑金属导轨相距L,导轨平面水平,电源电动势为E,内阻不计。垂直于导轨放置一根质量为m的导体棒MN,导体棒在两导轨之间的电阻为R,导轨电阻可忽略不计。导轨平面与匀强磁场垂直,磁场的磁感应强度大小为B,导体棒运动过程中,始终与导轨垂直且接触良好。闭合开关S,导体棒由静止开始运动,运动过程中切割磁感线产生动生电动势,该电动势总要削弱电源电动势的作用,我们把这个电动势称为反电动势E反,此时闭合回路的电流大小可用来计算。求:
(1)导体棒运动的速度大小为v时,导体棒的加速度a的大小;
(2)导体棒从开始运动到稳定的过程中电源释放的总电能E电的大小;
29、如图,在大气中有一水平放置的绝热固定圆筒,它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成,a、c足够长,各部分的横截面积分别为2S、和S。已知外界大气压强始终保持为p0,两活塞A和B用一根长度恒为4l且体积可忽略的轻杆相连。把温度为T0的理想气体密封在两活塞之间,若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略,此时两活塞的位置如图所示。求:
(i)被密封的理想气体初始状态的压强是多少?
(ii)现对被密封的理想气体降温,使其温度缓慢下降到T,此时两活塞之间气体的压强可能为多少?
30、(1)科学家发现,除了类似太阳系的恒星-行星系统,还存在许多双星系统,通过对它们的研究,使我们对宇宙有了较深刻的认识。双星系统是由两个星体构成,其中每个星体的线度(直径)都远小于两星体间的距离,一般双星系统距离其它星体很远,可以当做孤立系统处理。已知某双星系统中每个星体的质量都是M0,两者相距L,它们正围绕两者连线的中点做匀速圆周运动,引力常量为G。
①求该双星系统中每个星体的线速度大小v;
②如果质量分别为m1和m2的质点相距为r时,它们之间的引力势能的表达式为,求该双星系统的机械能。
(2)微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性。对于氢原子模型,因为原子核的质量远大于电子质量,可以忽略原子核的运动,形成类似天文学中的恒星-行星系统,记为模型Ⅰ。另一种模型认为氢原子的核外电子并非绕核旋转,而是类似天文学中的双星系统,核外电子和原子核依靠库仑力作用使它们同时绕彼此连线上某一点做匀速圆周运动,记为模型Ⅱ。假设核外电子的质量为m,氢原子核的质量为M,二者相距为r,静电力常量为k,电子和氢原子核的电荷量均为e。已知电荷量分别为+q1和-q2的点电荷相距为r时,它们之间的电势能的表达式为。
①模型Ⅰ、Ⅱ中系统的能量分别用EⅠ、 EⅡ表示,请推理分析,比较EⅠ、 EⅡ的大小关系;
②模型Ⅰ、Ⅱ中电子做匀速圆周运动的线速度分别用vⅠ、vⅡ表示,通常情况下氢原子的研究采用模型Ⅰ的方案,请从线速度的角度分析这样做的合理性。
31、图甲为利用电磁阻尼原理设计的电磁阻尼减震器,该减震器由滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠的相同线圈组成,滑动杆及线圈的总质量为m。每个矩形线圈abcd匝数为n匝,电阻值为R,ab边长为,bc边长为
,图乙为其简化的原理图。该减震器在光滑水平面上以速度
向右进入磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。求:
(1)刚进入磁场时滑动杆加速度的大小;
(2)第二个线圈恰好完全进入磁场时,滑动杆的速度大小。
32、将从空中下落的雨滴看作为球体,设它竖直落向地面的过程中所受空气阻力大小为f=kr2v2,其中v是雨滴的速度大小,r是雨滴半径,k是比例系数。设雨滴间无相互作用且雨滴质量不变,重力加速度为g。
(1)试通过列式说明雨滴在下落过程中加速度如何变化;
(2)设雨滴的密度为ρ,推导雨滴无风下落过程中的最大速度vm与半径r的关系式;
(3)示意图中画出了半径为r1、r2(r1>r2)两种雨滴在空气中无初速下落的v–t图线,其中对应半径为r1的雨滴;
(4)无风时,一般情况下小雨和暴雨雨滴落地时速度有何不同?说明该自然现象的原因。